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Chemiereaktoren

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  • 464 Seiten
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Beschreibung

Kenntnisse der Auslegung und Simulation von Chemiereaktoren sind die Voraussetzung fur den optimalen technischen und wirtschaftlichen Betrieb von chemischen Prozessen. In der neuen Auflage von 'Chemiereaktoren' gibt Jens Hagen einen bewahrten und verstandlichen Einstieg in das komplexe Thema und vermittelt die Grundlagen der Reaktionstechnik. Alle erforderlichen Auslegungsgleichungen auf Basis der Stoff-, Warme- und Impulsbilanz unter Berucksichtigung von Stochiometrie und Kinetik der Reaktionen werden abgeleitet und erlautert. Jedes Kapitel enthalt vollstandig durchgerechnete Beispiele und Ubungsaufgaben mit kommentierten Losungen. Um einen Einstieg in die Modellierung und Simulation von Chemiereaktoren zu geben, nutzt Jens Hagen das Softwarepaket POLYMATH, das das Finden von numerischen Problemlosungen leicht nachvollziehbar und mit geringem Aufwand erlaubt. Zielgerichtet wird die Modellierung von Problemstellungen geubt und es werden verstandliche Losungswege aufgezeigt, um Probleme aus der Praxis zu losen. In der zweiten Auflage wurde das Buch um die Losung von Differenzialgleichungen zweiter Ordnung und von partiellen Differenzialgleichungen erweitert, um komplexere Fragestellungen des Stoff- und Warmeaustauschs losen zu konnen. Zusatzlich wurden viele neue Beispiele und Simulationen aufgenommen, die reale Probleme in der Reaktionstechnik widerspiegeln und eine Ubertragung der Beispiele in die Praxis erleichtern.

Inhalt
Vorwort
Formelzeichen und Abkurzungen

EINFUHRUNG
Die Aufgaben der Chemischen Reaktionstechnik
Wirtschaftliche Prozessfuhrung

CHEMIEREAKTOREN IM UBERBLICK
Betriebsweise und Grundtypen von Chemiereaktoren
Beurteilungsgro?en fur Chemiereaktoren

PHYSIKALISCH-CHEMISCHE ASPEKTE DER REAKTIONSTECHNIK
Umsatz und Stochiometrie
Reaktionskinetische Gleichungen
Aufstellen der Stoffbilanz
Aufstellen der Warmebilanz

GRUNDLAGEN DER REAKTORMODELLIERUNG UND -SIMULATION
Mathematische Modelle
Simulation
Losung von Differenzialgleichungen zweiter Ordnung
Losung von partiellen Differenzialgleichungen

IDEALE, ISOTHERM BETRIEBENE REAKTOREN
Der diskontinuierlich betriebene Ruhrkessel
Der kontinuierlich betriebene Ruhrkessel
Das Stromungsrohr
Der laminar durchstromte Rohrreaktor
Reaktoren mit Kreislauffuhrung
Halbkontinuierlich betriebene Reaktoren
Reaktorkombinationen
Leistungsvergleich der Idealreaktoren

MESSUNG UND AUSWERTUNG KINETISCHER DATEN FUR DEN REAKTORBETRIEB
Ruckvermischungseffekt bei einfachen Reaktionen
Reaktordesign fur komplexe Reaktionen
Laborreaktoren fur kinetische Untersuchungen
Analyse kinetischer Daten mittels Regression

NICHTIDEALE REAKTOREN UND REAKTORMODELLE
Verweilzeitspektrum
Verweilzeitsummenfunktion und mittlere Verweilzeit
Experimentelle Ermittlung der Verweilzeitkurven
Verweilzeitverteilung und Umsatz in Realreaktoren
Modellierung und Simulation von Realreaktoren
Modellbetrachtungen
Einfluss der Vermischung auf den Umsatz

REAKTORAUSLEGUNG UNTER BERUCKSICHTIGUNG DES WARMETRANSPORTS
Lenkung des Temperaturverlaufs in Reaktoren
Warmeumsatz in Reaktoren
Warmetechnische Auslegung von Chemiereaktoren
Reaktorvergleich fur nichtisotherme Reaktionen

DER EINFLUSS DES STOFFUBERGANGS AUF DEN REAKTORBETRIEB
Fluid-Fluid-Reaktionen
Heterogen katalysierte Reaktionen
Druckverlust in Festbettreaktoren
Reaktionen zwischen Gas, Flussigkeit und Feststoff
Modellierung und Simulation eines Rieselbettreaktors

TECHNISCHE REAKTIONSFUHRUNG
Auswahlkriterien fur Chemiereaktoren
Reaktoren fur homogene Reaktionen
Reaktoren fur heterogene Reaktionen
Spezielle Reaktoren: Membranreaktoren, mikrostrukturierte Reaktoren, Monolith-Reaktoren

SCALE-UP VON CHEMIEREAKTOREN
Problematik der Ma?stabsubertragung
Stofftransport bei Mehrphasenprozessen
Vermischung in Reaktoren
Scale-up eines Technikumsreaktors

Anhang: Kurzanleitung fur POLYMATH

Stichwortverzeichnis

Produktinformationen

Titel: Chemiereaktoren
Untertitel: Grundlagen, Auslegung und Simulation
Autor:
EAN: 9783527806607
ISBN: 978-3-527-80660-7
Digitaler Kopierschutz: Adobe-DRM
Format: E-Book (pdf)
Herausgeber: Wiley-Vch
Genre: Chemie
Anzahl Seiten: 464
Veröffentlichung: 31.03.2017
Jahr: 2017
Auflage: 2. Auflage
Dateigrösse: 10.2 MB